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1 一个佛系安全从业者的区块链世界观

2 现状 等待下一个轮回

3 曾经 辉煌 的通证经济市场 1932 亿美元 367 万美元 1/7 最高点 8285 亿美元 当前区块链数字货币的总市值大额账户的平均持有数字货币的价值 ICO 占全球公开市场融资的比例 数据来源 :

4 全球 虚拟货币 市值持续低迷 全球 虚拟货币 从今年初开始持续下跌, 最近三个月 (7-9 月 ) 市值下跌了 14%, 参与者多数保持观望 ( 数据来源

5 比特币 $ USD $ USD $0.00 USD $ USD $0.004 USD 比特币诞生 0 号创世区块 比特币首次汇率 1 美元 = 万个比特币 买两个披萨

6 佛系正见

7 佛学角度看区块链 - 八识 眼识耳识鼻识舌识身识意识 区块链应用 末那识 智能合约 阿赖耶识 区块链公链 阿赖耶识与区块链的共同点 : 不增不减 至高理性 由某种特定规则决定

8 佛学角度看区块链 - 六道 人道 韭菜 畜牲道 币圈 修罗道 链圈 饿鬼道 黑客 地狱道 归零 天道 无币区块链

9 佛学角度看区块链 - 四圣谛 无常 区块链的 P2P 网络 无我 虚拟货币 (UTXO) 区块链 P2P 网络 皆苦 有漏洞 ;) 涅槃 洞悉区块链的本源

10 区块链是什么 是加密数字货币 是全球化的分布式账本 也是世界计算机

11 比特币为什么会被创造出来 金融衍生品泛滥所导致的全球性金融危机 全球货币大放水所导致的通货膨胀 华尔街金融工作者的腐败现象 2008 年来自金融领域的三大影响, 催生了比特币

12 中本聪留在比特币创世区块中的一句话 TheTimes 03/Jan/2009 Chancellor on brink of secondbailout for banks

13 比特币的前世 分散式电子现金系统 B-money 中本聪 出生 ( ) 时间戳用于数字文件安全 ( 强调点对点交易和不可篡改 ) 去中心化数字货币 Bit Gold ( 贡献算力解题的挖矿模式 ) 比特币诞生 创世区块 创建 拜占庭将军问题 ( 多数共识 ) 密码学网络支付系统 ( 为比特币提供隐私安全的雏形 ) 哈希现金技术 (PoW 基础 ) 比特币白皮书发布 <Bitcoin: A Peer-to-Peer ElectronicCash System>

14 比特币的今生 比特币客户端发布 比特币矿池出现 价格首度超越黄金 比特币证券发行 中国央行数字货币试运行 Future 通证经济 第一笔比特币交易 比特币基金会成立 日本认定比特币为财产 微软接受比特币支付

15 比特币的七个愿景 非相关的金融资产 可编程的共享数据库 抗审查的数字黄金 匿名的暗网货币 廉价的支付网络 电子现金 加密货币行业的储备货币 图片来源 : 哈希派

16 全球持币者拥抱比特币过冬 ( 数据来源

17 区块链基础

18 区块链的基础技术架构 应用层 脚本代码智能合约 DAPP 激励层 发行机制分配机制惩罚机制 POW POS POA DPOS BFT Lottery 共识层 POW+POS POS+BFT DPOS+BFT Lottery+POS+BFT 区块高度确认 ( 最长链确认 ) 最重链接确认 ( 最多引用确认 ) 网络层 对等网络进出机制传播机制 数据层 区块数据链式结构 / 图结构数字签名 哈希函数 Merkle 证明非对称加密

19 应用层 应用层脚本代码智能合约 DAPP 激励层 发行机制分配机制惩罚机制 ICO Token 智能合约游戏 DAPP POW POS POA DPOS 价值 17 BFT 万 $ 的加密猫 Lottery 共识层 POW+POS POS+BFT DPOS+BFT Lottery+POS+BFT 区块高度确认 ( 最长链确认 ) 最重链接确认 ( 最多引用确认 ) 网络层 对等网络进出机制传播机制 数据层 区块数据 链式结构 / 图结构 数字签名 2018 年 9 月 4 日 600 个 ETH 哈希函数 Merkle 证明非对称加密

20 激励层 激励层 发行机制分配机制惩罚机制 共识层 POW POS POA DPOS BFT Lottery 发行机制 : 通过制定数字货币或 Token 的发行及投放方式, 来促进项目的推广 宣传和获取新用户 POW+POS POS+BFT DPOS+BFT Lottery+POS+BFT 分配机制 : 通过制定挖矿奖励 (POW) 抵押奖励(POS DPOS) 交易手续费, 来维持系统的持续运行区块高度确认 ( 最长链确认 ) 最重链接确认 ( 最多引用确认 ) 网络层 惩罚机制 : 通过制定惩罚机制, 来提高作恶者或恶意节点的侵犯他人利益的成本对等网络进出机制传播机制 数据层 区块数据链式结构 / 图结构数字签名 哈希函数 Merkle 证明非对称加密

21 共识层 POW POS POA DPOS BFT Lottery 共识层 POW+POS POS+BFT DPOS+BFT Lottery+POS+BFT 区块高度确认 ( 最长链确认 ) 最重链接确认 ( 最多引用确认 ) 网络层 区块链的共识含有多个层次 比如对等网络 : 参与 POW 进出机制不仅仅是 >50% 的多数共识传播机制 POW 的三层共识 数据层 区块数据链式结构 / 图结构数字签名第三层共识确认共识解决区块数据一致问题哈希函数 Merkle 证明非对称加密 ( 最高区块认可 ) 第二层共识 同步共识 ( 依靠大数概率的多数同步认可 ) 解决区块合法性问题 第一层共识 激励共识 ( 对挖矿激励机制的认可 ) 解决激励分配问题

22 共识层面的不可能三角 去中心化节点自由进出, 高度自治 POL RPCA POW POS Tangle 安全性机密性 完整性 可用性 POA PBFT RAFT DPOS 可扩展性高吞吐 高容量 低延迟

23 共识机制的更迭 DPOS POW 去中心化曲线 POW POS POA 安全性曲线 性能曲线 追求去中心化和安全性追求资金的流动性和经济效率追求可持续性和数字化治理

24 网络层 网络层 对等网络进出机制传播机制 数据层 区块数据链式结构 / 图结构数字签名 哈希函数 Merkle 证明非对称加密 集中式 对等式 P2P 网络 : 适合大规模节点组网, 实现节点动态加入 / 退出, 共同维护保持网络稳定 技术要点 : 节点发现 网络连接 交易广播 区块广播 下载区块数据等

25 网络层 - 广播机制 1 2 n 1 2 n 1 2 n n+1 1. 全网各节点挖掘区块高度 N 的区块 2. 某个节点挖出后打包区块广播 ( 区块高度 N) 3. 全网节点收到区块高度为 N 的区块广播后, 停止挖掘区块高度 N 的区块, 并根据 N 号区块的信息, 挖掘 N+1 号区块

26 网络层 - 关于去中心化 区块链的去中心化, 事实上是时分中心化 B 解出 #9091 中心 B B 中心 A C A C A C 解出 #9090 D D D 解出 #9092 中心 区块高度 :#9090 区块高度 :#9091 区块高度 :#9092

27 数据层 数据层 区块数据 Merkle 证明 数字签名 哈希函数 链式结构 / 图结构 非对称加密 比特币的区块结构 区块头 Prev hash Nonce Prev hash Nonce Prev hash Nonce Merkle Root Timestamp Merkle Root Timestamp Merkle Root Timestamp Hash 01 Hash 23 Hash 2 Hash 3 TX3 区块内交易数据

28 数据层 - 数据结构的演进 - 从链向图 G 数据结构的变化 块链结构 图结构 ( 有向无环图 )DAG 区块确认机制的变化 根据时间确认 : 根据区块高度进行确认 根据关联度确认 : 根据区块所被引用的次数确认

29 突破不可能三角

30 Algorand 突破区块链不可能三角 Algorand 是由图灵奖得主, 来自 MIT 的 Silvio Micali 教授于 2016 年提出的一个 区块链协议 可扩展性高吞吐 高容量 低延迟 Algorand 通过以下方式解决不可能三角的问题 : 委员会共识, 实现可扩展性 参与者更换, 解决去中心问题 加权用户, 解决安全性问题 加密抽签, 解决安全性问题 去中心化节点自由进出, 高度自治 安全性机密性 完整性 可用性

31 Algorand 的共识机制 (BA 拜占庭协议 ) 共识机制采用 : 三阶段共识, 相当于一个随机选择投票人 + 两阶段投票机制 1. 角色确认阶段 : 对一个大规模网络, 每个共识轮次开始时, 每个节点先采用 VRF( 可验证的随机函数,verifiable random functions) 生成一个凭证, 用该凭证随机选出 本轮参与共识的节点, 被称为 验证者 ", 而其中凭证值最小的被选为 提议者 2. 分级共识阶段 : 提议者负责组装本轮的候选区块, 然后由投票者对本轮的领导 区块被选出 者达成共识, 也同时确认本轮收到的候选区块 ; 3. 二元拜占庭阶段 : 验证者对候选区块投票, 即要么接受该候选区块 ( 认为该 区块没有问题 ), 要么不接受该候选区块 ( 认为该区块有错误, 比如双花, 不接受该区块, 替换为空区块 ) 1 1 被选出块 超过 2/3 验证者被选出块上链 1 在每一阶段中的每一个子步骤,Algorand 可能使用完全不同的 验证 者 每个步骤需要超过 2/3 的验证者才能通过 空区块

32 区块链安全风险

33 通环节单起事件数十万 - 数千万单起事件上千万单起事件上百万流从 2011 年至今, 全球区块链安全事件损失总金额损失超过 28 亿美元 发币环节数字货币交易所安全事件损失 矿工 节点安全事件损失 造币发币环智能合约安全事件损失 共识机制安全事件损失 引发用户信任类安全事件损失 亿美元节12.4 亿美元 1.73 亿美元 单起事件数百万 - 数亿单起事件数千万 - 数十亿单起事件百万 - 数千万 货币存储类安全事件损失 6328 万美元节3100 万美元节1260 万美元 流通环节流通环持有环

34 加密数字货币完整生命周期 ICO 空投 挖矿 铸币 发币 流通 持有 链下交易 链上交易

35 区块链所面临的安全威胁 智能合约 基础协议 共识机制 外部引用

36 区块链面临的安全威胁点 数据来源 :

37 铸币 发币 流通 持有 链下交易链上交易 ICO 空投 挖矿 虚拟机漏洞双花攻击扣块攻击交易延展性攻击漏洞渗透系统应用过载DDoS 暴力破解私钥盗取钓鱼攻击DDoS % 算51 力攻击远程控制货币劫持羊毛欺诈漏洞植入垃圾交易智能合约族漏洞植入垃圾交易公链漏洞渗透智能合约族区块链易被攻击的脆弱环节

38 智能合约的安全问题 开源项目 Decentralized Application Security Project (DASP) 统计并公布了智能合约的十大安全问题 : 1. 递归调用漏洞 2. 访问控制 3. 整数溢出 4. 未检查的底层调用 5. 拒绝服务 6. 错误随机性 7. 事务顺序依赖 8. 时间戳依赖 9. 短地址攻击 10.( 未知漏洞 )

39 智能合约 - 递归调用问题 未对 call.value() 函数做严格限制, 导致递归调用 call.value() 函数特性 : 发起转账 发送所有可用 gas 可调用目标合约的函数

40 智能合约 - 递归调用问题案例 -DAO 案例 :The DAO - 超过 5000W 美元经济损失 withdraw() attack() withdraw() fallback() DAO demo 代码片段 withdraw() fallback() 攻击合约 递归调用

41 智能合约 - 访问控制问题 访问控制 : 某些函数只能由特定的用户才能调用 初始化赋权函数没有检查是否已经被调用 我是合约拥有者只有我可以调用挖矿函数 我们都可以成为合约拥有者

42 智能合约 - 访问控制问题案例 案例 :Owner 构造函数书写错误 构造函数特性 1. 部署合约时调用 2. 不写入区块链中 普通函数特性 1. 任意调用 2. 代码写入区块链中 书写错误导致构造函数变为普通公有函数

43 智能合约 - 整数溢出问题 无符号整数上溢和下溢 未检查整数下溢, 转账后余额可以变为一个极大的数

44 智能合约 - 整数溢出问题案例 -BEC 案例 :BEC 代币整数溢出 - 造成 BEC 价值归零 BEC 代币计划发放 枚 整数溢出, 凭空造币发放 代币

45 智能合约 - 拒绝服务问题 造成合约意外停止工作的原因 : 达到 gas 上限 gas 大量消耗 合约无法工作 超过 1024 次调用 意外抛出异常 可能造成 10W 次循环消耗大量 gas

46 以太坊代币 假充值 导致交易所被收割 以太坊代币 假充值 漏洞影响面非常之广, 影响对象至少包括 : 中心化交易所 中心化钱包 代币合约等 据不完全统计, 仅代币 合约就有超过 3600 份存在 假充值 漏洞风险, 其中不乏知名代币 攻击者 有缺陷的合约 攻击者通过有缺陷的合约假充值以太坊代币, 仅交易上链, 并没有实际发生转账 以太坊代币交易回执中 status 字段是 0x1(true) 还是 0x0(false), 取决于交易事务执行过程中是否抛出了异常 ( 比如使用 require/assert/revert/throw 等机制 ) 当用户调用某些代币合约的 transfer 函数进行转账时, 交易所 如果仅判断 : 交易回执状态 (TxReceipt Status) 和链上确认次数 (Block Confirmation Number) 某些代币合约的 transfer 函数对转账发起人如果 transfer 函数正常运行未抛出异常, 该交易的而忽视检查账户实际变化 (msg.sender) 的余额检查, 采用 if 判断方式, 当 status 即是 0x1(true) 就会导致假充值的产生 balances[msg.sender] < _value 时进入 else 逻辑部分并 return false, 最终并没有抛出异常 ( 实例图片来源 : 慢雾区 )

47 智能合约 事务顺序依赖 提前交易 矿机优先处理 gas 价格更高的交易 gas price = 100 用户A 买最后一个物品 gas price = 10 用户B

48 智能合约 事物顺序依赖案例 举例 猜数游戏 A提交答案 pending A.tx B监听pending 以更高gas提交答案 pending A.tx + B.tx 第一个回答正确的人将获得奖励 A提交失败 提交交易会打破游戏公平性 B提交成功

49 来自网络协议和基础数据的安全威胁 网络协议 基础数据 挖矿算法 加密协议 加密算法 P2P协议 RPC服务 时间戳 数据存储 针对网络层的传输机制 验证制 P2P传输 针对数据层的加密算法 时间戳 数据存储 的数据包进行分析并进行漏洞挖掘 方式进行分析和破解

50 网络协议威胁案例 以太坊节点RPC漏洞 以太坊节点Geth/Parity RPC API 鉴权缺陷 被盗ETH 当前市值 被盗钱包数 $ [Jun :20:30 AM] 0x93fd2610eda7ea89860d4090f8789df63a635a7f被盗 Ether 以太坊黑色情人节

51 详情参考 金钱难寐 大盗独行 以太坊JSON-RPC接口多种盗币 手法大揭秘 404区块链安全研究团队出品

52 来自虚拟机的安全威胁案例 Redis Lua Redis Lua虚拟机漏洞 00x01 Redis Lua沙盒逃逸漏洞导致可以执行任意字lua字节码 进而实现可执行任意代码 00x02 Redis Lua子系统缓冲区错误漏洞 可造成拒绝服务或执行任意代码 00x03 Redis Lua子系统数字错误漏洞 可造成拒绝服务或执行任意代码

53 外部引用不安全代码案例 EOS引用WASM代码 利用了EOS缓冲区越界写入 新区块 恶意合约 EOS节点 控制

54 来自共识算法的安全威胁 POW POW 巨大能耗 算力集中 51%算力攻击 腐败 中心化 黑客攻击 不可信 分叉 DPOS DPOS

55 共识机制威胁案例 BTG双花攻击 背景 BTG区块链在2018年5月16日至19日遭受了连续的17次51%双花攻击 攻击者利用绝对大量的算力回滚交易 对 BTG生态造成了严重破坏 从中获利1860万美元 主链 自私挖矿 排除充币交 易 区块1 区块2 区块3 区块1 区块2 区块3 充币 51%双花攻击和硬分叉 提款 区块4 长度超 过主链

56 矿场通过多个漏洞的组合案例 Claymore Dual Miner GPon 认证绕过(CVE ) 远程命令执行漏洞(CVE ) 后台远程代码执行(CVE ) 1500 台设备 214W 存活设备

57 将收取挖矿奖励的钱包地址修改为黑客的钱包地址 暴露 IP Claymore Dual Miner 隐藏 IP Hacker 访问跳板机 肉鸡跳板 GPon

58 交易所面临的安全威胁 DDoS 恶意做空 漏洞渗透 监守自盗

59 交易所遭遇DDoS闪电战 2015年8月 我们监测到一次针对某区块链交易平台的恶意UDP FLOOD攻击行为 受到的攻击流量和数据包峰值瞬间飙升 到84517Mbps和 pps 攻击者在此次闪电突袭受挫后转为麻雀战术 各种间歇性小规模攻击一直持续了10天

60 黑客操纵币安交易所账户获利 北京时间3月7日凌晨1 40 数字货币交易所币安 Binance 被爆出现故障 疑似被黑客攻击 控制 黑入 币安交易所 API机器人 窃取 兑换成BTC 大量币安账号 黑客再从其它 交易所挂好的 空单中渔利 从中获利1.1亿 美元 引发其它交易所币价的连锁反应 其它交易所 VIA被拉爆 涨幅110倍 大量高价买入VIA

61 交易所使用有漏洞代码 导致认证被绕过 今年Punisher安全团队捕捉到了一枚交易所的0Day逻辑漏洞 黑客可以通过漏洞修改交易所任意账户的密码 并绕过 Google安全验证码和短信验证码二次认证 直接进入交易所中获得权限 这些代码没有经过严格的审查发生漏洞 修改密码 交易所任意账户 通过漏洞绕过二次验证 后经检查发现 使用此代码的交易所超过100家 目前存在漏洞的超过20家 Punisher安全团队深入调查 发现在半年前 有更多使用此源码的交易所 有一部分在黑客的摧残下倒闭

62 垃圾交易攻击案例 FOMO 3D最后三分钟 2018年8月22日 以太坊上异常火爆的Fomo3D游 戏第一轮正式结束 钱包开始为0xa169的用户最终拿走 了这笔约10,469 eth的奖金 换算成人民币约2200万 看上去只是一个好运的人买到了那张最大奖的 彩 票 可事实却是 攻击者凭借着对智能合约原理的熟悉 进行了一场精致的 攻击

63 倒计时 3 分钟 时间结束 矿机打包交易 购买 key 购买 key 注入奖池 FOMO 3D 奖池 获得奖金 10,469 eth 黑客 垃圾交易 巨额 gas 垃圾交易 X 垃圾交易 巨额 gas 垃圾交易 以太坊网络 巨额 gas 垃圾交易正常 gas 正常交易 垃圾交易.... X 交易被阻塞 其他买家 正常交易

64 以太坊被阻塞的3分钟内区块Gas信息 中奖前区块所消耗GAS统计 区块高度 黑客的7801合约 其他 黑客GAS占比 GAS价格 GAS费用 ETH ,000,000 1,000,000 88% ,770,000 1,230,000 85% ,700, ,000 96% ,500, ,000 94% ,000,000 1,000,000 88% ,900, ,000 99% ,000, % ,900,000 99% ,000, % ,600, % ,600,000 95% 合计 100, ,000 95% 19.24

65 硬件钱包并不像我们想的那么安全 安全芯片 Ledger钱包 非安全芯片 强制升级 得到PIN码 打开钱包 今年年初获得8000万美金融资的法国Ledger钱包 Ledger钱包在设计上有一个安全芯片和一个非安全芯片 我们通过强制 升级非安全芯片的方式 在不拆除外壳的前提下 就能一步步取得钱包的PIN码 PIN码相当于钱包的密码 有了它 就可 以打开钱包 把钱转走

66 不可破解的 Bitfi钱包被两次破解 7月24日 Bitfi的执行主席John McAfee称Bitfi钱包为 世界上第一个 不可破解 Un-hackable 的设备 8月12日 一组研究人员声称入侵了 不可破解的 Bitfi钱包 9月2日 Bitfi钱包再次被两个安全研究人员入侵 两人都声称他们使用 冷启动攻击入侵钱包 Bitfi硬件钱包使用密钥短语和salt值计算私钥 未擦除干净RAM使攻击 成为可能

67 Bitfi钱包遭遇冷启动攻击 使用可移动磁盘引导 将内存内容转储到文件中 利用DRAM/SRAM的剩磁特性 断电后冷启动 检索密钥短语和 salt值 将存储器模块移至可控制机器下访问

68 CoinDash事件:钓鱼网站+虚假的钱包地址欺诈 2017年7月17日 区块链初创公司CoinDash在发布通证众筹过程中突遭黑客袭击 钱包地址被篡改 导致尝试用以太币购买该 公司通证的投资者们损失惨重 4万个以太坊被打入黑客地址不知所踪 仿造网站 更改钱包地址 伪网站 联系 修改域名解析 域名商 真网站

69 面向区块链的安全防护体系 溯源追踪 安全审计 区块链节 点 区块链网络 审计循环 行为 事件 情报数据 采集 区块链节 点 动态评估 安全风险评估 攻防仿真沙盘 攻防沙盒 评估循环 防护循环 主动防御 防护预警

70 区块链安全风险识别预评估 影响程度 低概率高影响 极高 高概率高影响 高 中等 低概率低影响 高概率低影响 低 极低 极低 低 中等 高 极高 发生概率

71 区块链安全风险模拟大数据沙盘 通过从区块链节点的抓取数据信息建立沙盘并构建大数据分析模型, 可以在沙盘上推演黑客的攻击手段和区块链可能承受的风险损失, 并根据沙盘推演结果评估损失程度及发生概率 攻方 模拟守方 区块链大数据沙盘 数据分析

72 区块链情报的溯源追踪 01 溯源追踪 链上数据溯源 02 链下数据反向追踪 03 链上 链下数据结合定位

73 五个佛系认知

74 现实社会 vs 数字孪生 区块链是现实社会的 数字孪生 数字孪生的概念源于现实世界中物体在数字世界的投影 区块链系统所呈现的运行机制和模式就像是现实社会在数字世界数学化 算法化的孪生体

75 传统经济 vs 通证经济 区块链更适合通证经济模式 相比集中化程度更高的传统经济而言, 区块链系统更适合社群化特征明显的经济模式发展 通证经济的数字权益自由流通和社群众筹方式天生适合在区块链上运转

76 人治社会 vs 算法社会 区块链以数学算法和共识来治理数字社会 区块链以数学算法进行治理, 所有的共识算法 一致性机制都是为了保证没有中间的腐败或差错 区块链的去中介化, 并非没有中介, 而是无人化中介 整个区块链系统承担中介的角色, 由算法和共识所形成的中介保证系统运行, 过程中没有人参与

77 实体化 vs 数字化 数字化程度越高的行业越适用区块链 实体产业数字化尚存在一定难度, 过早的将区块链应用在实体产业上还为时尚早 与之相反金融 票证 数字资产权益 虚拟物品等已经被数字化的产业, 能够更快速的应用区块链

78 刚性安全 vs 柔性安全 区块链系统的安全需要用柔性安全的视角来看待 区块链系统是现实治理方式在虚拟世界的影射, 同时又涉及数字算法 经济模式 治理机制多个方面的知识, 仅 仅靠传统网络安全和信息安全的刚性安全是不足以完全覆盖区块链的安全保障范围 所以区块链系统的安全需要 以一种柔性安全的视角去对待

79 知己知彼, 攻守有道

80 感谢大家的聆听 Thank you very much & best regards.

81 区块链技术的未来演进 无所不用, 无所不能!

区块链安全的至暗时刻

区块链安全的至暗时刻 https://www.noneage.com 区块链安全的 至暗时刻 邓永凯 @ 零时科技 1 区块链安全现状 140 区块链安全事件趋势图 138 105 70 35 15 9 3 4 3 6 8 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 区块链安全经济损失图 300000 263,812 225000 150000 75000 63,428 46,568

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